《探究凸透镜成像的规律》实验设计.docx

探究凸透镜成像的规律实验设计 探究凸透镜成像的规律教学设计 蒿坪镇初级中学 王贤涛 一、教材分析 凸透镜成像的规律是本章的核心，此实验是学生必做的分组实验。本节内容在教材中有承前启后的作用，既是凸透镜对光的作用、生活中的透镜知识点的应用，也为眼睛和眼镜、显微镜和望远镜的讲解做了知识准备。让学生经历整个科学探究的全过程，很好的体现了教材让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神。为了降低学生理解凸透镜成像规律的难度，教材把另一个难点实像和虚像放到了“凸透镜的应用”中，并且在“凸透镜的应用”中就简单介绍了照相机、投影仪和放大镜成像的特点；眼睛和凸透镜的关系；望远镜和显微镜的使用原理等。教材这样处理，着重于学生的实际情况，降低探究的难度，这样更加有利于学生学习的兴趣，有利于探究的目的性。 二、学情分析 学生通过前面两节内容的学习，已经知道了凸透镜对光线的作用，并且简单的了解了生活中的透镜的成像特点。学生对凸透镜的成像规律有强烈的探究欲望，对进一步研究分析凸透镜成像特点有很大的兴趣。本节内容与生活实际联系紧密，学生积极性高。 三、教学目标 1、知道凸透镜成缩小、放大实像和虚像的条件。 2、经历凸透镜成像的实验，使学生理解凸透镜成像规律，体验科学探究的主要过程和方法。 3、经历探究活动，初步获得提出问题的能力及分析、讨论的能力，激发学生的学习兴趣，培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常生活中的物理学规律，归纳科学规律的方法及实事求是的科学态度。 四、教学准备 光具座 凸透镜 蜡烛 光屏 火柴 直尺 彩色粉笔 课件 五、教学重点、难点 教学重点：探索凸透镜成像规律的过程。 教学难点：理解凸透镜成像的变化规律和组织、指导学生完成探究凸透镜成像规律的实验。 六、教法与学法 教法: 分组实验教学法；用理论作图验证。 学法: 通过实验教学生观察、分析、归纳实验的方法，养成认真严谨的学习习惯。通过实践认识再实践再认识，完成认识上的飞提升。通过一系列提问、回答、讨论，启发学生思考，培养学生的主动性，让学生认识合作也是很好的学习方法。 七、教学过程设计 教学过程 新课导入 教师活动 学生活动 设计意图 根据上节课生活中的透镜回忆生活中的透镜成像情创设问题情景，从生活走向提出利用什么光学元件成况并回答问题，并产生凸透物理，使学生对凸透镜成像像和成像有什么差异的问镜成像有什么规律的想法，规律产生科学探究的兴趣。 题，再由凸透镜成像的差异从而激发探究的兴趣。 引入新课. 新课教学 提出问题 猜想与假设 设计实验 进行实验 凸透镜只能成正立放大的学生观察凸透镜，翻来覆去创设问题情景，培养学生由像吗？如果不是，我们怎样通过眼睛观察实验，从而提生活现象发现问题、提出问 来验证？ 出问题。 题的能力。 学生猜想多种多样，不管正确与否都要给予肯定和鼓给出器材，让学生根据猜想 设计实验方法，并说出器材 在其中所起的作用。指导学教师可以创设适当的猜学生讨论，提出猜想和假励。生阅读教材，明确实验观察想情景，引导学生猜想，并设。 什么、测量什么和记录的数明确猜想的理由是什么，同 据以及实验的主要步骤和时，教师板书学生猜想，体 过程。 现学生主体地位。 让学生养成科学的态度和交流合作意识。培养学生制演示：根据学生的实验方法 补充说明实验操作步骤、注 意事项，如：蜡烛、凸透镜、定计划能力、创造能力、评 光屏的摆放位置。 估能力、表达能力和勇于发学生阅读、讨论、作答，举根据猜想，实验时先改变物表见解的意识。 手发言。其他学生评估、改距，由大到小进行几次实进实验方法。明确实验目 验。提醒学生怎样观察像，的。 怎样记录物距、像距，并注回顾凸透镜焦距测量的方教师指导，让动手能力较强意分工合作。 法，并让两位学生测出此次的学生示范实验过程，是为教师巡视，对学生的探究过实验凸透镜的焦距。 了使所有学生明确实验目程进行指导，及时对学生探的及方法，强化对物距、像究过程中出现的问题进行 距概念的理解，从而突破难指导。鼓励最先完成实验的 点，起到教师的引导作用。 学生填写黑板上的表格数 据。 教师事先画好表格，指导学分四人为一小组进行实验，培养动手能力、观察能力、生根据实验现象及数据思观察记录，思考猜想是否正实事求是的科学态度以及考得到什么结论，是否证实确。 交流合作和创造意识。激励了猜想和假设，并进一步思 学生的自我表现意识与成考、归纳出凸透镜成像规律并让学生以书面或口头形 式表达自己的观点。 功感。 论证分析 讨论思考得出凸透镜所成启发学生从实验数据中找像的大小、倒正和虚实与物出规律。数据较多，应加强距的大小有关，进一步综合引导，自行总结出凸透镜成加深了对知识的认分析归纳得出：当u2f像规律，时，成倒立、缩小的实像；识和理解，突破了难点，培当fu2f 时，成倒立、养了分析归纳的能力。 放大的实像；当uf时， 成正立、放大的虚像。 成实像时，物距变小时，像距变大，像也变大 归纳小结 重点小结凸透镜成像规律让知识和请学生总结本节课的收获。从知识，方法、有什么体会和科学探究方法，并观看课件进一方法系统化。利用课件教师同时用课件Flash动方面小结，画展示凸透镜成像规律 Flash动画提高学生的学习步理解凸透镜成像的规律。 兴趣。 拓展训练 1. 是实像和虚像的分 界点。 通过练习，进一步强化对凸透镜像规律的认识，提高运用所学知识解题能力。 是缩小实像与放大实像的 分界点。2.实像都是 的，虚像都是 的。3.成实像 时，物距减小，像距 ，像变 实像与物在透镜的 侧，虚像与物在透镜的 学生作答，总结规律。 侧。4.凸透镜焦距15cm，当物距23cm时，成 的像。 八、教学反思 本节课的教学以学生实验活动为主，课堂很热闹。教学目标一节课很难完成，故教师必须指导完成实验探究过程。学生对通过实验现象的观察和思考，结合对实验数据的分析和论证，得到从感性认识到理性认识的提升。多媒体的运用提升了课堂教学的质量和容量。给学生耳目一新的感觉，提高了学习兴趣，弥补了实验无法做到的缺憾。通过分析数据总结规律，发现学生对数据分析能力不够，今后要多加训练。本节课教学内容多、知识密度大，在时间设计上力求严密、科学合理。 九、附板书设计 试验 次数 物距与焦距关系 u2f fu2f uf 第二次 u2f fu2f uf 物距 u/cm 倒正 成像特点 大小 虚实 像距 v/cm 探究凸透镜的成像规律 一、学习目标 1经历探究活动，理解凸透镜成像的规律。 2经历探究活动，体验科学探究的过程和学习从物理现象中归纳科学规律的方法。 二、实验探究过程 任务1：按图1所示顺序将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上，使他们的中心在同一直线之上。 任务2：找焦点F，测焦距 f= cm 指导与提示：移动光屏位置，直到光屏上的亮斑最小为止，测出光屏到透镜中心的距离即为该透镜的焦距。 任务3：如图2所示，将物体放在距透镜二倍焦距之外，同时移动光屏直至在光屏上 成最清晰的像。将像的位置和观察到的像的性质填入表一中。 任务4：如图3所示，将物体放在距透镜二倍焦距上，同时移动光屏直至在光屏上 成最清晰的像。将像的位置和观察到的像的性质填入表一中。 任务5：如图4所示，将物体放在距透镜一倍焦距和二倍焦距之间，同时移动光屏直 至在光屏上成最清晰的像。将像的位置和观察到的像的性质填入表一中。 任务6：如图5所示，将物体放在距透镜一倍焦距之内，同时用眼睛观察像。将观察 到的像的性质填入表一中。 记录表一 物距的范围 u>2f u=2f f<u<2f u<f 像距的范围 像的情况 同侧、异侧 正立、倒立 放大、缩小 实像、虚像 三、课件模拟探究过程 利用课件的动态表达能力探究凸透镜成像的变化规律。 任务1：如图6所示，将物体放在距透镜无限远处，用鼠标托动物体，使物理逐渐靠近焦点，同时观察像的位置如何变化，像的性质如何变化。将观察到的情况填入表。 任务2：如图7所示，将物体放在距透镜一倍焦距之内，用鼠标托动物体，使物理逐渐远离焦点，同时观察像的位置如何变化，像的性质如何变化。将观察到的情况填入表二中。 记录表二 物距区间 u>2f f<u<2f u<f 物的移动方向 物距变化趋势 像的移动方向 像距变化趋势 像的大小变化 四、总结规律 1像的虚、实与焦距有关。 2像的大小与物距有关。当物距大于2倍焦距时，像距在 之间，得到了 的实像；当物距等于2倍焦距时，像距与物距相等，得到了与物 的实像；当物距在1倍焦距和2倍焦距之间时，像距 物距，得到了 的实像； 3当成虚像时，物、像的左右 ，上下 ；当成实像时，物、像的左右 ，上下 。